用于移动式生物电信号放大器的屏蔽装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于移动式生物电信号放大器的屏蔽装置，包括导电低导磁屏蔽层、高电导高磁导屏蔽层、绝缘层和共轭吸能环；从放置生物电信号放大器的位置向外顺次设置高电导高磁导屏蔽层和导电低导磁屏蔽层，从放置生物电信号放大器的位置向下，放大器和高电导高磁导屏蔽层之间顺次设置绝缘层、共轭吸能环；所述高电导高磁导屏蔽层为铁镍磁性材料涂覆在高导电高导磁材料上构成。本发明专利技术提出的屏蔽装置，能够在高强度的干扰条件下提供脑电、心电的放大器的屏蔽保护。能够在无地线支持的移动条件下提供脑电、心电的放大器的屏蔽保护。

Shielding device for a mobile bioelectrical signal amplifier

The invention provides a shielding device for a mobile biological signal amplifier, including low conductive magnetic shielding layer, high conductivity high magnetic shielding layer, an insulating layer and a conjugate energy absorbing ring; setting high conductivity high magnetic conduction shielding layer and a conductive low magnetic shielding layer placed from a biological signal amplifier position outside in turn, the biological electrical signal amplifier position down, amplifier and high conductivity high magnetic shielding layer sequentially arranged between the insulating layer, the energy absorption of the conjugate ring; high conductivity high magnetic shielding layer is coated with nickel iron magnetic material in high conductivity and high permeability magnetic materials form. The shielding device provided by the invention can provide shielding protection for the amplifier of EEG and ECG under the condition of high intensity interference. The shielding protection of an amplifier for EEG and ECG can be provided in the condition of no ground supported movement.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁屏蔽
，具体涉及一种含有铁磁材料的屏蔽材料和屏蔽装置。
技术介绍
动物体表的生物电信号主要包括心电、脑电、肌电、胃电、视网膜电等。这些体表生物电信号可通过电极拾取，经生物电放大器放大，记录而成为心电图、脑电图、肌电图、胃电图、视网膜电图等。脑电、心电作为重要人体电生理指标对于医疗、科学研究、脑机接口系统、航空航天等领域有着重要的意义，但是心电，尤其是脑电信号极其微弱，很容易受到外界电磁干扰的影响，特别是当前电子设备越来越多，外部环境内的电磁干扰非常复杂。在医院或实验室里，可建设专门的脑电或心电放大器屏蔽室，但是在移动场所，心电放大器在使用电刀时受到干扰，起不到监护作用，这些都给电生理信号的使用带来很大的不便。脑电或心电放大器置于移动设施上，如在车载移动条件下，对病人的脑电、心电监护受到环境电磁波严重干扰，无法有效测量病人电生理指标，降低了移动设施的诊断和救治能力，局限了这些技术的应用。
技术实现思路
针对本
的不足之处，本专利技术的目的是提供一种用于移动式生物电信号放大器的屏蔽装置，用于移动条件下对病人提供脑电或心电监护以及对于脑机接口系统提供屏蔽保护。实现本专利技术上述目的技术方案为：一种用于移动式生物电信号放大器的屏蔽装置，所述屏蔽装置内部具有放置生物电信号放大器的腔体，包括导电低导磁屏蔽层、高电导高磁导屏蔽层、绝缘层和共轭吸能环；从放置生物电信号放大器的位置向外顺次设置高电导高磁导屏蔽层和导电低导磁屏蔽层，从放置生物电信号放大器的位置向下，放大器和高电导高磁导屏蔽层之间顺次设置绝缘层、共轭吸能环；所述高电导高磁导屏蔽层为铁镍磁性材料涂覆在高导电高导磁材料上构成。本专利技术提出的结构，设置有电场和纳米涂层，因外静磁场的存在，导电低导磁屏蔽层和高电导高磁导屏蔽层的壳体可以很薄，1mm以上就可以满足屏蔽要求。减轻了重量，利于设备的便携和移动。优选地，所述铁镍磁性材料为复合不导电材料的铁镍磁性纳米材料。所述的铁镍磁性材料可采用本领域已有的方法制得。在此提供本专利技术优选的一种制备方法：用液相催化相转化法制备NiFe2O4纳米粒子，采用反胶束法，将NiFe2O4纳米粒子分散在水中，加入不导电材料和硅源，反应得到磁性SiO2纳米材料。其中，所述液相催化相转化法制备NiFe2O4纳米粒子的步骤为：将镍盐和三价铁盐的水溶液混合，调节pH值至9.5～10.5，加入二价铁盐为催化剂，使得Fe2+/Fe3+的摩尔比为0.01～0.05，回流反应；所述反胶束法制备磁性SiO2纳米材料的步骤为：将不导电材料入NiFe2O4纳米粒子的水分散液、氨水，剧烈搅拌后缓慢滴加硅源，然后在10～30℃下静置10～30h，加入乙醇以产生絮凝，固液分离，将收集的固体洗涤和干燥；所述不导电材料为气溶胶、天然高分子聚合物、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或多种，所述不导电材料、NiFe2O4纳米粒子、硅源的质量比例为5～10g：0.01～0.1g：2～3。进一步地，所述液相催化相转化法制备NiFe2O4纳米粒子的步骤为：将镍盐和三价铁盐的水溶液混合，调节pH值至9.5～10.5，加入二价铁盐为催化剂，使得Fe2+/Fe3+的摩尔比为0.01～0.05，回流反应。液相催化相转化法中，采用的镍盐可以为Ni(NO3)2、硫酸镍、NiF2、NiCl2、NiBr2、NiI2中的一种，三价铁盐可以为Fe(NO3)3、硫酸铁、FeF3、FeCl3中的一种二价铁盐可以为Fe(NO3)2、硫酸亚铁、FeF2、FeCl2中的一种，但不限于上述的盐类，本领域已知的可制备磁性材料的盐类均可选择。镍盐和三价铁盐的水溶液的浓度互相独立地为0.5～3.0mol/L。反胶束法制备磁性SiO2纳米材料的操作中，不导电材料可先溶于溶剂再加入，所述溶剂可以为环己烷、乙二醇、丙酮、乙醇、水中的一种或多种，所述硅源为正硅酸甲酯、正硅酸四乙酯和正硅酸丁酯中的一种。所述高电导高磁导屏蔽层为铁镍磁性材料涂覆在高导电高导磁材料上构成。所述高导电高导磁材料可以是铁、钴、镍及其合金中的一种。优选地，在所述高电导高磁导屏蔽层表面设置有表面电荷层，所述表面电荷层由包覆塑料的通电导线摩擦产生，或为贴在所述高电导高磁导屏蔽层表面的静电膜。其中，所述共轭吸能环为一根导线首尾相连，在一个平面上绕成环状结构。更优选地，在放置生物电信号放大器的位置下方，高电导高磁导屏蔽层和导电低导磁屏蔽层之间设置也有共轭吸能环。其中，在放置生物电信号放大器的位置的两侧，高电导高磁导屏蔽层和导电低导磁屏蔽层之间放置有磁体材料，磁体材料下方放置导电胶质，所述导电胶质为电解质水溶液。其中，所述磁体材料为稀土永磁材料，所述电解质为硫酸铜、硫酸钠、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸铜、硫酸镁中的一种，电解质的浓度为0.05～0.1mol/L。本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术提出的屏蔽装置，能够在高强度的干扰条件下提供脑电、心电的放大器的屏蔽保护。2)能够对多频段的电场干扰和磁场干扰条件下提供脑电、心电的放大器的屏蔽保护。3)能够在无地线支持的移动条件下提供脑电、心电的放大器的屏蔽保护。4)本专利技术屏蔽装置具有尺寸小，重量轻的优点。附图说明图1为实施例3屏蔽结构总图；图2实施例1制NiFe2O4纳米粒子的扫描电镜照片(标尺长度50nm)；图3实施例1制SiO2@NiFe2O4纳米球的扫描电镜照片；图4实施例1制表面电荷的产生示意图；图5实施例2制共轭吸能环俯视图；图6实施例3电磁脉冲进入屏蔽装置后的效应原理图；图7实施例3屏蔽电场等效电路图；图8实施例3高噪声车载测试环境噪声30秒数据快速傅立叶变换后的0-100hz频率段结果；图9实施例3高噪声车载测试环境噪声30秒数据快速傅立叶变换后的0-40hz频率段结果；图10实施例3将放大器放入屏蔽装置内，加入参考导联采集到的人脑信号O2导联30秒快速傅立叶变换后的0-40hz频率段结果。具体实施方式下面通过最佳实施例来说明本专利技术。本领域技术人员所应知的是，实施例只用来说明本专利技术而不是用来限制本专利技术的范围。实施例中，如无特别说明，所用手段均为本领域常规的手段。实施例1：SiO2@NiFe2O4纳米涂层的制备及表面电荷的产生1)NiFe2O4纳米粒子制备通过液相催化相转化法制备。将50mlNi(NO3)2溶液(1.25mol/L)和50mlFe(NO3)3溶液(2.5mol/L)混合；用NaOH溶液(6.0mol/L)调节体系的pH值至9.5～10.5,加入FeCl2溶液(1.0mol/L)作为催化剂,使得Fe2+/Fe3+的摩尔比为0.02；再细心调节体系的pH值至9.5～10.5。然后沸腾回流2h,离心分离、去离子水洗涤数次；最后将所得NiFe2O4纳米粒子分散在去离子水中备用,分散液的固体含量为48.5g/L。所得NiFe2O4纳米粒子SEM照片见图2。2)磁性SiO2纳米球的制备采用反胶束法制备磁性SiO2纳米球。称取8.8912g气溶胶OT(二(2-乙基己基)磺琥珀酸钠)溶于100ml环己烷中，加入上步骤制得的NiFe2O4分散液1.15ml、6.0mol/L的氨水3.44ml,剧烈搅拌15min，然后缓慢滴加2ml正硅酸四乙酯,再慢速搅拌5min,之后于22℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于移动式生物电信号放大器的屏蔽装置，所述屏蔽装置内部具有放置生物电信号放大器的腔体，其特征在于，包括导电低导磁屏蔽层、高电导高磁导屏蔽层、绝缘层和共轭吸能环；从放置生物电信号放大器的位置向外顺次设置高电导高磁导屏蔽层和导电低导磁屏蔽层，从放置生物电信号放大器的位置向下，放大器和高电导高磁导屏蔽层之间顺次设置绝缘层、共轭吸能环；所述高电导高磁导屏蔽层为铁镍磁性材料涂覆在高导电高导磁材料上构成。

【技术特征摘要】
1.一种用于移动式生物电信号放大器的屏蔽装置，所述屏蔽装置内部具有放置生物电信号放大器的腔体，其特征在于，包括导电低导磁屏蔽层、高电导高磁导屏蔽层、绝缘层和共轭吸能环；从放置生物电信号放大器的位置向外顺次设置高电导高磁导屏蔽层和导电低导磁屏蔽层，从放置生物电信号放大器的位置向下，放大器和高电导高磁导屏蔽层之间顺次设置绝缘层、共轭吸能环；所述高电导高磁导屏蔽层为铁镍磁性材料涂覆在高导电高导磁材料上构成。2.根据权利要求1所述的屏蔽装置，其特征在于，所述铁镍磁性材料为复合有不导电材料的铁镍磁性纳米材料，所述不导电材料为气溶胶、天然高分子聚合物、聚烯烃、环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、异腈酸酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的屏蔽装置，其特征在于，采用以下方法制备复合有不导电材料的铁镍磁性纳米材料：用液相催化相转化法制备NiFe2O4纳米粒子，采用反胶束法，将NiFe2O4纳米粒子分散在水中，加入不导电材料和硅源，反应得到磁性SiO2纳米材料。4.根据权利要求3所述的屏蔽装置，其特征在于，所述液相催化相转化法制备NiFe2O4纳米粒子的步骤为：将镍盐和三价铁盐的水溶液混合，调节pH值至9.5～10.5，加入二价铁盐为催化剂，使得Fe2+/Fe3+的摩尔比为0.01～0.05，回流反应。5.根据权利要求3所述的屏蔽装置，其特征在于，所述反胶束法制备磁性SiO2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张罡，杨建，高小榕，刘进，
申请(专利权)人：清华大学，中国兵器科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11